CN109470314A - 一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统 - Google Patents

一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109470314A
CN109470314A CN201811614910.3A CN201811614910A CN109470314A CN 109470314 A CN109470314 A CN 109470314A CN 201811614910 A CN201811614910 A CN 201811614910A CN 109470314 A CN109470314 A CN 109470314A
Authority
CN
China
Prior art keywords
piping lane
radio frequency
positioning system
robot
frequency identification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811614910.3A
Other languages
English (en)
Inventor
郝海星
李振海
孙建鹏
张鹏鹏
汤培勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi Huashan Construction Group Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Huashan Construction Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi Huashan Construction Group Co Ltd filed Critical Shaanxi Huashan Construction Group Co Ltd
Priority to CN201811614910.3A priority Critical patent/CN109470314A/zh
Publication of CN109470314A publication Critical patent/CN109470314A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/10—Tunnels or galleries specially adapted to house conduits, e.g. oil pipe-lines, sewer pipes ; Making conduits in situ, e.g. of concrete ; Casings, i.e. manhole shafts, access or inspection chambers or coverings of boreholes or narrow wells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，包括：管廊机器人、读写器和电子标签；沿所述管廊的内壁上顺序布置有电子标签，每个电子标签对应记录有管廊的位置坐标，所述管廊机器人上设置有识别电子标签的读写器。本发明的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统具有定位精度高、对环境要求低，经济性高的特点。

Description

一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统
技术领域
本发明涉及管廊监控领域，具体涉及一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统。
背景技术
管廊建于地下，环境复杂，照明条件十分不足，因此需要采取一定的方式来实时确定管廊机器人当前所处的位置。传统的定位技术包括红外线定位技术、GPS定位技术和Wi-Fi定位技术。
红外线定位技术只能用于短距离的传播，同时很容易被其他光线干扰，因此在定位精度上具备一定的局限性。GPS定位技术虽然目前已经被广泛应用，覆盖范围较广，但是GPS到达地面信号很弱，无法很好穿透地面建筑物，所以多数情况下都只局限于室外定位。Wi-Fi定位技术成本相对低廉，但是不管是在室外或是室内，信号覆盖半径都很有限，同时会对其他信号造成干扰，导致其他信号数据失真。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，通过在管廊内不同位置设置记载有当前位置坐标信息的电子标签，在管廊机器人上设置可识别电子标签的读写器确定管廊机器人当前所处的位置。同时管廊机器人设置有多种传感器和摄像头用于采集管廊内各种信息并发送给远程控制终端。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。
一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，包括：管廊机器人、读写器和电子标签；沿所述管廊的内壁上顺序布置有电子标签，每个电子标签对应记录有管廊的位置坐标，所述管廊机器人上设置有识别电子标签的读写器。
进一步地，还包括连接到管廊内的光纤、顺序布置于管廊的内壁上的无线路由器，每个无线路由器与光纤之间设置有光纤调制解调器，所述管廊机器人上设置有与无线路由器通信的Wi-Fi模块。
进一步地，所述管廊机器人上设置有可见光摄像头，所述可见光摄像头用于采集管廊内图像信息。
进一步地，所述管廊机器人上设置有红外线摄像头，所述红外线摄像头用于监测管廊内温度变化信息。
进一步地，所述管廊机器人上设置有氧气含量传感器，所述氧气含量传感器用于监测管廊内氧气的浓度。
进一步地，所述管廊机器人上设置有甲烷含量传感器，所述甲烷含量传感器用于监测管廊内甲烷的浓度。
进一步地，所述管廊机器人上设置有硫化氢含量传感器，所述硫化氢含量传感器用于监测管廊内硫化氢的浓度。
进一步地，所述管廊机器人上设置有温湿度传感器，所述温湿度传感器用于监测管廊内空气的温度和湿度。
进一步地，所述管廊机器人包含机车和吊轨；所述吊轨包含吊杆，所述吊杆的上端固定连接在管廊的壁顶，吊杆的下端固定连接有背靠背设置的第一角钢和第二角钢，第一角钢和第二角钢的水平边形成所述吊轨的两个翼缘；所述机车的顶部设置有两排与吊轨的翼缘匹配的机车悬挂轮，所述机车悬挂轮置于所述翼缘的上表面；所述机车的顶部铰接有电机固定板，所述电机固定板的自由端的上表面设置有轮毂电机；电机固定板的自由端的下表面与机车的顶部之间设置有电动推杆，所述轮毂电机抵触在所述翼缘的下表面；所述机车内设置有角度传感器和控制模块，所述角度传感器与所述控制模块电连接，所述控制模块与所述电动推杆电连接，所述角度传感器用于监测所述吊轨与水平面的夹角变化并根据角度变化信息发送给控制模块，所述控制模块根据角度变化信息控制电动推杆的伸出长度。
进一步地，所述管廊机器人还包括拖车，所述拖车连接在所述机车的尾部，所述拖车的顶部设置有拖车悬挂轮，所述拖车通过拖车悬挂轮置于所述翼缘的上表面。
本发明的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统具有定位精度高、对环境要求低，经济性高的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为基于射频识别技术的管廊巡检定位系统中管廊机器人的一种实施例的示意图；
图2为基于射频识别技术的管廊巡检定位系统中管廊机器人的另一种实施例的示意图；
以上图中：1可见光摄像头；2红外线摄像头；3氧气含量传感器；4甲烷含量传感器；5硫化氢含量传感器；6温湿度传感器；7机车；71机车悬挂轮；72电机固定板；73轮毂电机；74电动推杆；8吊轨；81吊杆；82第一角钢；83第二角钢；9拖车；91拖车悬挂轮。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，包括：管廊机器人、读写器和电子标签；沿所述管廊的内壁上顺序布置有电子标签，每个电子标签对应记录有管廊的位置坐标，所述管廊机器人上设置有识别电子标签的读写器。
管廊建成后，在管廊机器人上设置可识别电子标签的读写器，在管廊两边的墙壁上每隔一段距离贴上记录有管廊当前位置坐标的电子标签，这些电子标签的值用一定的算法进行封装后，当管廊机器人读到标签时就能将返回的值通过一定的公式解算成当前所处的位置。因此就完成了定位的功能。
进一步地，还包括连接到管廊内的光纤、顺序布置于管廊的内壁上的无线路由器，每个无线路由器与光纤之间设置有光纤调制解调器，所述管廊机器人上设置有与无线路由器通信的Wi-Fi模块。
以上实施例中，管廊机器人负责监控、采集管廊中的各种信息，最终需传输到远程控制终端进行处理，由于管廊的建设距离长达几十公里甚至上百公里，且里面有各种管线，信号干扰较强，所以优选抗干扰性高、信号衰减小的光纤通信。在管廊内布置无线路由器，无线路由器通过光纤调制解调器连接到光纤，管廊机器人上的Wi-Fi模块与无线路由器连接。远程控制终端也通过光纤调制解调器连接到光纤。光纤调制解调器是一种网络终端，用于光信号与电信号进行转换的设备。这样通过管廊机器人上设置的摄像头、传感器采集到的视频、图像、温湿度、有害气体含量等信息通过光纤传输到远程控制终端，工作人员即可在远程控制终端了解到管廊内的各种情况，结合射频识别技术定位，工作人员可以了解到管廊内任意位置的状况。如果需要采取措施，只需通过远程控制终端发送指令给管廊机器人。
进一步地，所述管廊机器人上设置有可见光摄像头1，所述可见光摄像头1用于采集管廊内图像信息。如：设备工作状态、支架位移、集水井水位等情况，并对异常情况的图像信息进行记录。监控中心可随时调取可见光摄像头1的实时视频信号和历史回放图像，并投放到远程控制终端的显示屏上。
进一步地，所述管廊机器人上设置有红外线摄像头2，所述红外线摄像头2用于监测管廊内温度变化信息。在管廊机器人上设置红外线摄像头2能够实时对管廊温度进行监控，一旦发现危险工作人员可采取相关措施。
进一步地，所述管廊机器人上设置有氧气含量传感器3，所述氧气含量传感器3用于监测管廊内氧气的浓度。
进一步地，所述管廊机器人上设置有甲烷含量传感器4，所述甲烷含量传感器4用于监测管廊内甲烷的浓度。
进一步地，所述管廊机器人上设置有硫化氢含量传感器5，所述硫化氢含量传感器5用于监测管廊内硫化氢的浓度。
进一步地，所述管廊机器人上设置有温湿度传感器6，所述温湿度传感器6用于监测管廊内空气的温度和湿度。
以上各实施例中，在管廊机器人上布设各种传感器，即可方便地在远程控制终端详细了解光廊内的氧含量、有害气体、可燃气体等信息。
进一步地，所述管廊机器人包含机车7和吊轨8；所述吊轨8包含吊杆81，所述吊杆81的上端固定连接在管廊的壁顶，吊杆81的下端固定连接有背靠背设置的第一角钢82和第二角钢83，第一角钢82和第二角钢83的水平边形成所述吊轨8的两个翼缘；所述机车7的顶部设置有两排与吊轨8的翼缘匹配的机车悬挂轮71，所述机车悬挂轮71置于所述翼缘的上表面；所述机车7的顶部铰接有电机固定板72，所述电机固定板72的自由端的上表面设置有轮毂电机73；电机固定板72的自由端的下表面与机车7的顶部之间设置有电动推杆74，所述轮毂电机73抵触在所述翼缘的下表面；所述机车7内设置有角度传感器和控制模块，所述角度传感器与所述控制模块电连接，所述控制模块与所述电动推杆74电连接，所述角度传感器用于监测所述吊轨8与水平面的夹角变化并根据角度变化信息发送给控制模块，所述控制模块根据角度变化信息控制电动推杆74的伸出长度。
管廊处于地下，不可避免地会存在积水，因此，本实施例中，在管廊内壁顶设置吊轨8，管廊机器人悬挂在吊轨8上，这样的设计可以避免因管廊中积水造成对管廊机器人的损坏。吊轨8具有水平凸缘，管廊机器人通过机车悬挂轮71与轮毂电机73夹持在吊轨8的凸缘上下面，当轮毂电机73转动即可驱动管廊机器人沿吊轨8运行。
在机车7内部设置了角度传感器，角度传感器用于监测吊轨8与水平面的夹角变化信息.由于地形的起伏变化，管廊的走向并非一直是水平的，也跟随着起伏变化.当吊轨8由水平变为上坡时，吊轨8与水平面的夹角由零变化为一个正值，机车7沿吊轨8方向有向下的重力分力，原本在水平吊轨8上行进时的摩擦力可能不足以带动机车7沿吊轨8上坡，此时，控制模块控制电动推杆74的伸出长度增加，增大电动推杆74推挤电机固定板72的力度，即可使机车7在上坡时有足够的摩擦力；当吊轨8由水平变为下坡时，吊轨8与水平面的夹角由零变为一个负值，机车7沿吊轨8方向有向下的重力分力，原本在水平吊轨8上行进时的摩擦力可能不足以限制机车7沿吊轨8下坡，此时，控制模块控制电动推杆74的伸出长度增加，增大电动推杆74推挤电机固定板72的力度，即可使机车7在下坡时有足够的摩擦力限制机车7的速度在合理的范围内。
通过设置角度传感器、电动推杆74和控制模块，机车7便可适应具有上坡和下坡的管廊，适应性更强。
更进一步地，所述管廊机器人包括拖车9，所述拖车9铰接在所述机车7的尾部，所述拖车9的顶部设置有拖车悬挂轮91，所述拖车9通过拖车悬挂轮91置于所述翼缘的上表面。
受地形制约，管廊不可避免会遇到拐弯、上坡、下坡等情形，对应的吊轨8也会拐弯、上坡、下坡。管廊机器人载有电源、摄像头、传感器、驱动轮等零部件，为了避免管廊机器人机身太长不容易拐弯、上坡、下坡，管廊机器人的机车7后面设置拖车9，由于设置了拖车9，管廊机器人的承载能力也相应加大，可以将部分零部件设置到拖车9上。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员是显而易见的。因此，在不偏离本发明的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，包括：管廊机器人、读写器和电子标签；
沿所述管廊的内壁上顺序布置有电子标签，每个电子标签对应记录有管廊的位置坐标，所述管廊机器人上设置有识别电子标签的读写器。
2.根据权利要求1所述的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，还包括连接到管廊内的光纤、顺序布置于管廊的内壁上的无线路由器，每个无线路由器与光纤之间设置有光纤调制解调器，所述管廊机器人上设置有与无线路由器通信的Wi-Fi模块。
3.根据权利要求1所述的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，所述管廊机器人上设置有可见光摄像头(1)，所述可见光摄像头(1)用于采集管廊内图像信息。
4.根据权利要求1所述的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，所述管廊机器人上设置有红外线摄像头(2)，所述红外线摄像头(2)用于监测管廊内温度变化信息。
5.根据权利要求1所述的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，所述管廊机器人上设置有氧气含量传感器(3)，所述氧气含量传感器(3)用于监测管廊内氧气的浓度。
6.根据权利要求1所述的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，所述管廊机器人上设置有甲烷含量传感器(4)，所述甲烷含量传感器(4)用于监测管廊内甲烷的浓度。
7.根据权利要求1所述的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，所述管廊机器人上设置有硫化氢含量传感器(5)，所述硫化氢含量传感器(5)用于监测管廊内硫化氢的浓度。
8.根据权利要求所述的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，所述管廊机器人上设置有温湿度传感器(6)，所述温湿度传感器(6)用于监测管廊内空气的温度和湿度。
9.根据权利要求1所述的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，所述管廊机器人包含机车(7)和吊轨(8)；
所述吊轨(8)包含吊杆(81)，所述吊杆(81)的上端固定连接在管廊的壁顶，吊杆(81)的下端固定连接有背靠背设置的第一角钢(82)和第二角钢(83)，第一角钢(82)和第二角钢(83)的水平边形成所述吊轨(8)的两个翼缘；
所述机车(7)的顶部设置有两排与吊轨(8)的翼缘匹配的机车悬挂轮(71)，所述机车悬挂轮(71)置于所述翼缘的上表面；
所述机车(7)的顶部铰接有电机固定板(72)，所述电机固定板(72)的自由端的上表面设置有轮毂电机(73)；电机固定板(72)的自由端的下表面与机车(7)的顶部之间设置有电动推杆(74)，所述轮毂电机(73)抵触在所述翼缘的下表面；
所述机车(7)内设置有角度传感器和控制模块，所述角度传感器与所述控制模块电连接，所述控制模块与所述电动推杆(74)电连接，所述角度传感器用于监测所述吊轨(8)与水平面的夹角变化并根据角度变化信息发送给控制模块，所述控制模块根据角度变化信息控制电动推杆(74)的伸出长度。
10.根据权利要求9所述的基于射频识别技术的管廊巡检定位系统，其特征在于，所述管廊机器人还包括拖车(9)，所述拖车(9)连接在所述机车(7)的尾部，所述拖车(9)的顶部设置有拖车悬挂轮(91)，所述拖车(9)通过拖车悬挂轮(91)置于所述翼缘的上表面。
CN201811614910.3A 2018-12-27 2018-12-27 一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统 Pending CN109470314A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811614910.3A CN109470314A (zh) 2018-12-27 2018-12-27 一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811614910.3A CN109470314A (zh) 2018-12-27 2018-12-27 一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109470314A true CN109470314A (zh) 2019-03-15

Family

ID=65676802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811614910.3A Pending CN109470314A (zh) 2018-12-27 2018-12-27 一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109470314A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110001956A (zh) * 2019-04-28 2019-07-12 酷黑科技（北京）有限公司 管廊巡检装置及管廊巡检方法
CN110346295A (zh) * 2019-07-15 2019-10-18 北京神州同正科技有限公司 缺陷复合定位方法及装置、设备和存储介质
CN112589768A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 国网智能科技股份有限公司 一种轨道弹性压紧装置、轨道机器人及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110001956A (zh) * 2019-04-28 2019-07-12 酷黑科技（北京）有限公司 管廊巡检装置及管廊巡检方法
CN110001956B (zh) * 2019-04-28 2024-01-30 酷黑科技（北京）有限公司 管廊巡检装置及管廊巡检方法
CN110346295A (zh) * 2019-07-15 2019-10-18 北京神州同正科技有限公司 缺陷复合定位方法及装置、设备和存储介质
CN112589768A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 国网智能科技股份有限公司 一种轨道弹性压紧装置、轨道机器人及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208044404U (zh) 一种天然气巡检机器人
CN109470314A (zh) 一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统
CN207327003U (zh) 电力设备智能巡检机器人系统
CN108731736B (zh) 用于桥隧结构病害无损检测诊断的自动爬墙式雷达光电机器人系统
CN211087326U (zh) 一种电力地下综合管廊巡检机器人系统
CN107390676B (zh) 隧道巡检机器人及隧道巡检系统
CN109281711B (zh) 一种地下隧道安全巡检机器人
CN103615663B (zh) 管道内况检测机器人
CN106428558B (zh) 一种基于空-轨两用无人机的轨道综合巡检方法
CN107816975B (zh) 悬挂式空铁轨道梁桥自动检测系统
CN113128473A (zh) 一种面向地下综合管廊的巡检系统、方法、设备及存储介质
CN104266823A (zh) 基于安全视认的白天隧道入口段照明标准测算方法及其系统
CN110245734A (zh) 基于轨道式巡检机器人的隧道结构病害识别系统与方法
CN214924447U (zh) 一种煤矿瓦斯抽采泵站用巡检机器人系统
CN112729405A (zh) 一种悬挂式隧道巡检装置、系统及方法
CN106494611B (zh) 一种空轨两用巡检无人机
CN101082489A (zh) 铁路限界高速动态检测装置
CN106050308A (zh) 一种隧道自动巡检系统及方法
CN209214673U (zh) 一种基于射频识别技术的管廊巡检定位系统
CN102063801A (zh) 基于车位识别标记和平移采集的停车泊位检测系统
CN109584612A (zh) 停车场巡检机器人及装置
CN109591907A (zh) 一种桥墩检测用行走机构和行走方法
CN109857121A (zh) 室内巡检移动机器人
CN111981327A (zh) 一种长距离流体输送管道泄漏检测与定位系统及方法
CN213750759U (zh) 一种基于slam技术的铁路隧道智能巡检车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination